专利名称：一种基于电子镇流器的路灯及其智能控制方法
技术领域：
本发明属于城市照明控制系统技术领域，具体为一种基于电子整流器的路灯智能控制方法。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，各个城市的道路交通明显得到了改善，城市道路照明成为了城市建设的一个重要组成部分，它反映了城市的精神面貌，对美化城市、社会治安、 夜间交通以及城市的文明建设起着重要的作用，为城市的人民生活和经济活动提供了重要保障。但随着路灯照明设施数量越来越多，规模越来越大，对路灯照明的质量及能耗也提出了新的要求，节约能源、减少能源消耗已经成为全世界共同的目标。近年来能源价格不断大幅度提升，电能作为一种和我们城市生活关系最紧密的能源之一，电价上涨的呼声也越来越高，城市照明的电能耗费也逐渐成为各地政府部门的一大经济负担，根据调查城市公共照明在我国照明耗电中占30 %的比例，约439亿kWh，以平均电价0. 65元/ kWh计算， 一年开支285亿元。由于大多数城市的路灯都是通宵照明的长夜灯，在午夜12点后，道路上行人及车辆已寥寥无几；到凌晨2点以后，道路上已罕见行人、车辆；在直至清晨6点路灯熄灭的这一时段，在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。目前，国内绝大部分的城市和地区几乎都采用路灯隔盏关灯的省钱方法，传统的照明系统常采用电感镇流器，照明灯具采用统一开关控制，隔盏开灯施工布线复杂、人工成本高，由于出现了路灯照明的间隔，导致了路面照度分布不均，给治安及交通安全埋下了隐患；而且由于后半夜居民用电的减少，电网电压将会升高(供电电压因用电负荷减少而升高 15%左右)，有时会接近245V，额定功率250瓦的灯实际功率会在560瓦，消耗了多一倍的能量，并且灯具设备处于超负荷工作状态，过度发热，既缩短了灯源寿命，又增加了维护费用， 因此不能称做是真正意义上的节能。
发明内容
针对现有路灯控制技术所存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种基于电子镇流器的路灯及其智能控制方法，在原有的布线基础上即可实现路灯的智能控制，不影响灯源寿命，在23点至凌晨5点期间具有非常明显的节能效果。为实现上述目的，本发明将通过下述技术方案来实现
一种基于电子镇流器的路灯，包括用于连接路灯与市电电网电源，用于响应控制信号进行发光操作的发光单元，其特征在于，该路灯还包括
用于驱动及控制发光单元发光的电子镇流器部分，电子镇流器部分设置在电源与发光单元之间；
用于控制电子镇流器启动及电压调节的智能控制部分。
所述电子镇流器部分包括
用于电流EMI滤波及整流的整流滤波及浪涌抑制单元；
用于功率因数校正的功率因数校正单元；
用于直接控制发光单元进行发光操作的驱动及高频逆变单元。所述功率因数校正单元由功率因数校正控制器芯片及其外围电路组成；
所述驱动及高频逆变单元采用集成电路芯片及其外围电路构成。所述智能控制部分包括
用于实时采样市电电网状态的交流采样单元；
用于数据处理及控制信号发出的核心处理单元；
用于实现将用户设定的数据信息输入核心处理单元的双向数据交换的通讯单元；
所述智能控制部分还包括
用于实时提供当前时间信息的时钟单元；
用于实时显示路灯运行状态各项参数的显示单元。所述核心处理单元为带EEPROM存储设备的高位数微处理器构成的电路；
所述时钟单元采用具有集成TCXO和晶体的高精确RTC。一种路灯的智能控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤
Ca)交流采样单元对市电电网经过整流滤波后的电压状态信息进行采样；
(b)核心处理单元将时钟单元的当前时间信息、用户设定的数据信息以及交流采样单元采样送来的数据进行对比分析处理；
(C)核心处理单元根据处理结果输出用于控制电子镇流器部分的驱动及高频逆变单元工作的开关控制信号和调节路灯亮度的电压信号；
Cd)电子镇流器部分的驱动及高频逆变单元根据核心处理单元发出的开关控制信号和调节路灯亮度的电压信号调节发光单元的工作电压。所述电子镇流器对发光单元工作电压的调节范围为190V 230V。所述用户设定的数据信息设置为黄昏开灯至23点期间发光单元的工作电压范围为205V 215V ；23点至凌晨5点发光单元的工作电压范围为190V 200V ;凌晨5点至关灯发光单元的工作电压范围为205V 215V。本发明创造相比现有技术具有以下优点及有益效果
1、利用电子整流器，最大限度地滤除市电电网线路中的谐波、尖峰及浪涌，自动调解电压，使送入发光单元的电压处于最佳值，在不改变原有的路灯布线、不影响照明效果的前提下，节省了大量电力，保证了灯源的使用寿命；
2、以先进的数字信号处理器为控制核心，克服了以往传统照明节电装置技术的缺陷和应用障碍，实时采集市电数据，根据用户信息设定自动输出最优电压，在实现路灯的智能控制；不影响灯源寿命，在23点至凌晨5点期间具有非常明显的节能效果。
图I为本发明一种基于电子整流器的路灯智能控制方法的系统实现框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明创造的实施方式不限于此。如图I所示，一种基于电子镇流器的路灯，包括用于连接路灯与市电电网电源，用于响应控制信号进行发光操作的发光单元，其特征在于，该路灯还包括电子镇流器部分， 设置在电源与发光单元之间，用于驱动及控制发光单元发光；智能控制部，用于控制电子镇流器启动及输出电压调节。电子镇流器部分包括
整流滤波及浪涌抑制单元，用于电流EMI滤波及整流，能最大限度地滤除市电电网线路中的谐波、尖峰及浪涌，有效控制电磁干扰；
功率因数校正单元，用于功率因数校正，采用功率因数校正控制器芯片及其外围电路组成，保证镇流器电路具有较高的功率因素；
驱动及高频逆变单元，采用集成电路芯片及其外围电路构成，受核心处理单元输出的控制信号控制，用于直接驱动和控制发光单元进行发光操作。智能控制部分包括
交流采样单元，用于实时采样市电电网状态；
核心处理单元，由带EEPROM存储设备的高位数微处理器及其外围电路构成，用于数据处理及控制信号发出；
通讯单元，用于将用户设定的数据信息输入核心处理单元并实现双向数据交换；
时钟单元，采用具有集成TCXO和晶体的高精确RTC，用于实时提供当前时间信息；
显示单元，用于实时显示路灯运行状态各项参数。一种路灯的智能控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤
Ca)交流采样单元对市电电网经过整流滤波后的电压状态信息进行采样；
(b)核心处理单元将时钟单元的当前时间信息、用户设定的数据信息以及交流采样单元采样送来的数据进行对比分析处理；
(C)核心处理单元根据处理结果输出用于控制电子镇流器部分的驱动及高频逆变单元工作的开关控制信号和调节路灯亮度的电压信号；
Cd)电子镇流器部分的驱动及高频逆变单元根据核心处理单元发出的开关控制信号和调节路灯亮度的电压信号调节发光单元的工作电压。电子镇流器部分对发光单元工作电压的调节范围为190V 230V。优选地，用户设定的数据信息设置为黄昏开灯至23点期间发光单元的工作电压范围为205V 215V ；23点至凌晨5点发光单元的工作电压范围为190V 200V ;凌晨5点至关灯发光单元的工作电压范围为205V 215V。上述实施例为本发明创造较佳的实施方式，但本发明创造的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明创造的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种基于电子镇流器的路灯，包括用于连接路灯与市电电网电源，用于响应控制信号进行发光操作的发光单元，其特征在于，该路灯还包括用于驱动及控制发光单元发光的电子镇流器部分，电子镇流器部分设置在电源与发光单元之间；用于控制电子镇流器启动及电压调节的智能控制部分。
2.根据权利I要求所述的一种基于电子镇流器的路灯，其特征在于，所述电子镇流器部分包括用于电流EMI滤波及整流的整流滤波及浪涌抑制单元；用于功率因数校正的功率因数校正单元；用于直接控制发光单元进行发光操作的驱动及高频逆变单元。
3.根据权利2要求所述的一种基于电子镇流器的路灯，其特征在于所述功率因数校正单元由功率因数校正控制器芯片及其外围电路组成；所述驱动及高频逆变单元采用集成电路芯片及其外围电路构成。
4.根据权利I要求所述的一种基于电子镇流器的路灯，其特征在于，所述智能控制部分包括用于实时采样市电电网状态的交流采样单元；用于数据处理及控制信号发出的核心处理单元；用于实现将用户设定的数据信息输入核心处理单元的双向数据交换的通讯单元。
5.根据权利4要求所述的一种基于电子镇流器的路灯，其特征在于，所述智能控制部分还包括用于实时提供当前时间信息的时钟单元；用于实时显示路灯运行状态各项参数的显示单元。
6.根据权利5要求所述的一种基于电子镇流器的路灯，其特征在于所述核心处理单元为带EEPROM存储设备的高位数微处理器构成的电路；所述时钟单元采用具有集成TCXO和晶体的高精确RTC。
7.一种路灯的智能控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤Ca)交流采样单元对市电电网经过整流滤波后的电压状态信息进行采样；(b)核心处理单元将时钟单元的当前时间信息、用户设定的数据信息以及交流采样单元采样送来的数据进行对比分析处理；(C)核心处理单元根据处理结果输出用于控制电子镇流器部分的驱动及高频逆变单元工作的开关控制信号和调节路灯亮度的电压信号；Cd)电子镇流器部分的驱动及高频逆变单元根据核心处理单元发出的开关控制信号和调节路灯亮度的电压信号调节发光单元的工作电压。
8.根据权利7要求所述的一种路灯的智能控制方法，其特征在于所述电子镇流器对发光单元工作电压的调节范围为190V 230V。
9.根据权利7要求所述的一种路灯的智能控制方法，其特征在于，所述用户设定的数据信息设置为黄昏开灯至23点期间发光单元的工作电压范围为205V 215V ；23点至凌晨5点发光单元的工作电压范围为190V 200V ;凌晨5点至关灯发光单元的工作电压范围为205V 215V。
全文摘要
本发明创造公开了一种基于电子镇流器的路灯及其智能控制方法，路灯包括包括用于驱动及控制发光单元发光的电子镇流器部分，电子镇流器部分设置在电源与发光单元之间；用于控制电子镇流器启动及电压调节的智能控制部分。路灯的智能控制方法步骤包括(a)交流采样单元对市电电网经过整流滤波后的电压状态信息进行采样；(b)核心处理单元将时钟单元的当前时间信息、用户设定的数据信息以及交流采样单元采样送来的数据进行对比分析处理；(c)核心处理单元根据处理结果输出用于控制电子镇流器部分的驱动及高频逆变单元工作的开关控制信号和调节路灯亮度的电压信号；(d)电子镇流器部分的驱动及高频逆变单元根据核心处理单元发出的开关控制信号和调节路灯亮度的电压信号调节发光单元的工作电压。该发明在原有的布线基础上即可实现路灯的智能控制，不影响灯源寿命，在23点至凌晨5点期间具有非常明显的节能效果。
文档编号H05B41/36GK102612244SQ20121006731
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者杨波, 贺满胜, 邹常铭 申请人:惠州市尚联达电子有限公司